談智能家電控制技術(shù)與家電產(chǎn)品安全風(fēng)險(xiǎn)及防范

陳奕榮

摘 要：隨著智能技術(shù)的引入，在家用電器接入網(wǎng)絡(luò)之后，除了"傳統(tǒng)"的電氣安全性之外，還存在另一個(gè)產(chǎn)品安全問題。家電制造商有義務(wù)保護(hù)消費(fèi)者，因?yàn)樗麄儧]有專業(yè)的智能家電客戶，他們成為網(wǎng)絡(luò)上的弱者。因此，為了防止可能存在的產(chǎn)品安全漏洞，本文討論以下內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：智能家電；控制技術(shù)；安全風(fēng)險(xiǎn)及防范

前言：安全系數(shù)低的智能家電系統(tǒng)無疑是埋在家里的炸彈。制造商正在開發(fā)一種新穎的智能家居系統(tǒng)，但是首先應(yīng)該更加關(guān)注智能家居系統(tǒng)的安全性。事實(shí)上，家電的安全性一直存在。然而，隨著智能技術(shù)的引入，在家用電器接入網(wǎng)絡(luò)之后，除了"傳統(tǒng)"的電氣安全性之外，還存在另一個(gè)產(chǎn)品安全問題。

1.物聯(lián)網(wǎng)智能家電的應(yīng)用

1.1藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用

無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要用處就是用于建立家庭無線網(wǎng)絡(luò)。家庭式無線Mesh網(wǎng)絡(luò)可以連接臺(tái)式PC機(jī)、筆記本電腦、HDTV、DVD播放器、游戲控制臺(tái)，以及其他各種消費(fèi)類電子設(shè)備，而不需要復(fù)雜的布線和安裝過程。在家庭無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中，各種家用電器既是網(wǎng)上的用戶，也作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的組成部分為其他設(shè)備提供接入服務(wù)。

在如餐廳、電影院、購物中心等小動(dòng)力商業(yè)場所中，將藍(lán)牙基站安裝在公共休息區(qū)，能以低成本高效地建立覆蓋用戶使用范圍的商用物聯(lián)網(wǎng)。在公積金管理局、報(bào)稅大廳等政府單位的服務(wù)流程中，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)得到了很好的應(yīng)用。當(dāng)智能手機(jī)進(jìn)入服務(wù)大廳時(shí)，手機(jī)用戶可以通過藍(lán)牙技術(shù)連接入物聯(lián)網(wǎng)，可以查看排隊(duì)狀態(tài)。目前城市道路擁堵、施工情況較為普遍，為我們出行帶來了很大阻礙，藍(lán)牙技術(shù)與汽車領(lǐng)域的結(jié)合可以有效緩解這一問題。當(dāng)藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用于汽車物聯(lián)領(lǐng)域，可以實(shí)現(xiàn)路況遠(yuǎn)程反饋，實(shí)現(xiàn)車與車之前的相連。車載導(dǎo)航可以及時(shí)反饋目的地路線上的路況情況并隨時(shí)規(guī)劃最優(yōu)路線，極大提高了出行的效率。

1.2wifi技術(shù)的應(yīng)用

無線頻段的使用不需要操作人員許可證，因此無線網(wǎng)絡(luò)可以在全球使用。用戶握住WLAN電子設(shè)備，并且可以通過訪問WiFi無線接入網(wǎng)絡(luò)和瀏覽網(wǎng)頁。今天的基于WLAN的技術(shù)被廣泛應(yīng)用，如流媒體，網(wǎng)絡(luò)直播等。同時(shí)，相比于手機(jī)的移動(dòng)上網(wǎng)功能，用戶無需擔(dān)心交通問題，無線網(wǎng)絡(luò)的速度更快，成本更低。

不同于以2.4G UHF為發(fā)射頻段2.4GWiFi，5GWiFi使用5GSHF ISM作為發(fā)送頻帶，并通過了協(xié)議的802.11ac。2.4GHz的無線網(wǎng)絡(luò)具有低頻和慢速度的缺點(diǎn)，即使波長較大，傳播的范圍更寬。與2.4GHz的無線網(wǎng)絡(luò)相比，在5GHz無線頻率高，且每單位時(shí)間可發(fā)送的信息量是大的，并且速度快，它可以達(dá)到2.4G無線網(wǎng)絡(luò)的3倍左右。此外，在5GHz的WiFi接收更少的信號干擾。在多個(gè)路由器發(fā)送的信號的區(qū)域，5GWiFi是更有利于保持所述連接的穩(wěn)定性。如今，越來越多的無線設(shè)備支持5GWiFi，這將為用戶提供更好的體驗(yàn)。

1.3云平臺(tái)的應(yīng)用

家庭的電器設(shè)備等與云平臺(tái)連接，可以隨時(shí)獲取和上傳智能住宅中的光照、溫濕度監(jiān)控儀、煙霧監(jiān)測、有害氣體預(yù)警器等數(shù)據(jù)傳輸給Client交互端，用戶通過移動(dòng)互聯(lián)終端等跟蹤，實(shí)現(xiàn)便捷性生活服務(wù)。同時(shí)還可以通過環(huán)境感知系統(tǒng)對有害氣體、煙霧煤氣傳感器、溫濕度等可通過網(wǎng)關(guān)控制采集。住宅小區(qū)部署智能交通云服務(wù)架構(gòu)，在服務(wù)器端導(dǎo)入智能交通服務(wù)模塊，為小區(qū)居民提供智能預(yù)知出行方案。通過移動(dòng)終端設(shè)備和PC機(jī)等訪問網(wǎng)關(guān)，通過云智能交通服務(wù)以語音播報(bào)、圖像采集等傳給住戶可行路徑。

2.智能家電控制系統(tǒng)的安全新挑戰(zhàn)

2.1智能家電系統(tǒng)的安全隱患

在家庭中使用的單品家電產(chǎn)品相比，這是通過諸如IP網(wǎng)絡(luò)，無線，USB接口連接產(chǎn)品的安全產(chǎn)品和外設(shè)可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問，并在其中存儲(chǔ)的個(gè)人信息受版權(quán)保護(hù)。有一個(gè)在內(nèi)容很大的安全隱患那就是服務(wù)的密碼等。因此，如果不采取適當(dāng)?shù)陌踩胧?，?dāng)非法訪問或信息泄漏發(fā)生時(shí)，它會(huì)造成很大的麻煩客戶，家電的品牌形象制造商將下降。

此外，由于用戶對家電品牌，甚至安全事故，可以通過PC產(chǎn)品被允許，如個(gè)人電腦將嚴(yán)格要求家電品牌的質(zhì)量很高的期望。同時(shí)，隨著計(jì)算機(jī)產(chǎn)品相比，有家電產(chǎn)品的用戶越多，平均技術(shù)水平較低，以及威脅的可能性較高。這是家電品牌廠商的重要責(zé)任，保護(hù)消費(fèi)者是最重要的，因?yàn)樗麄兊募夹g(shù)水平低成為了互聯(lián)網(wǎng)上的薄弱。而且通常情況下可能的威脅包括以下內(nèi)容：產(chǎn)品的用戶個(gè)人信息泄露；處置或修理，造成個(gè)人信息泄露時(shí)的處理不當(dāng)；惡意的第三方產(chǎn)品的不當(dāng)操作；阻礙產(chǎn)品的正常功能。

2.2安全問題的原因

智能家電系統(tǒng)將面臨產(chǎn)品安全的新挑戰(zhàn)，黑客選擇更多的攻擊和更多的覆蓋。大量意味著有許多漏洞和許多攻擊的資源。較寬表面裝置的各種傳感器和大面積攻擊的多個(gè)交互式信道。通信，終端和云服務(wù)都有安全隱患。任何突破可能影響到整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的IOT。產(chǎn)業(yè)鏈長，芯片，模塊，設(shè)備，應(yīng)用和云服務(wù)的所有生產(chǎn)環(huán)節(jié)可能被攻擊。甚至可以威脅領(lǐng)域與更多的重點(diǎn)行業(yè)，所以一定要做到更貼近用戶，具有更多的功能，同時(shí)也要更靈敏；如果缺乏基本的安全服務(wù)，攻擊成本低，那么黑客將會(huì)更容易侵入。

如上所述，和過去相比，智能家電系統(tǒng)涉及到的企業(yè)和領(lǐng)域更多，還有更多工作要做，更強(qiáng)的相互依賴性和更復(fù)雜的關(guān)系。然而，家用電器制造商開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)的經(jīng)驗(yàn)和能力較少，因此有必要通過生態(tài)手段相互協(xié)作和支持。建立物聯(lián)網(wǎng)安全生態(tài)系統(tǒng)也存在一些問題。首先，安全成本很高，并且有許多中小型創(chuàng)新制造商。新產(chǎn)品增加了安全解決方案，導(dǎo)致成本高昂。其次，標(biāo)準(zhǔn)化程度低，產(chǎn)業(yè)合作成本高，方案分散，產(chǎn)品缺乏。另外，安全程序規(guī)模大，成本高，難以建立安全基礎(chǔ)服務(wù)，垂直領(lǐng)域的安全解決方案較少。目前，建立智能家電安全生態(tài)的主要對策是整個(gè)智能家電行業(yè)的共建標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)互操作，引導(dǎo)安全發(fā)展；建立安全檢測等基本安全服務(wù)，保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)發(fā)展。但是，作為家用電器制造商，它必須具有包含產(chǎn)品安全內(nèi)容的完整產(chǎn)品開發(fā)過程。

2.3智能家電控制系統(tǒng)的安全防范措施

為了將風(fēng)險(xiǎn)降至最低，威脅分析應(yīng)首先反映在產(chǎn)品規(guī)劃階段，并反映在產(chǎn)品中。此外，在威脅分析開始的計(jì)劃階段，設(shè)想了諸如產(chǎn)品功能之類的未確定的事項(xiàng)。因此，威脅分析不僅在規(guī)劃階段實(shí)施一次。在從產(chǎn)品開發(fā)到完成的期間，當(dāng)確定產(chǎn)品的功能并且功能改變時(shí)，需要進(jìn)行多次修改以符合產(chǎn)品的實(shí)際狀態(tài)。其次，在設(shè)計(jì)階段實(shí)施安全設(shè)計(jì)，詳細(xì)闡述了風(fēng)險(xiǎn)分析討論的對策，并在模塊和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中體現(xiàn)了安全的詳細(xì)要求。在編碼階段，根據(jù)編碼協(xié)議對代碼進(jìn)行編碼，實(shí)現(xiàn)安全編碼，并通過工具檢查違反編碼協(xié)議的問題和漏洞，并實(shí)施靜態(tài)分析。最后，在測試階段驗(yàn)證安全性。主要目的是確認(rèn)安全設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)活動(dòng)，提取編碼階段引入的漏洞并對其進(jìn)行修改。可以使用與攻擊者相同的方法和工具來驗(yàn)證產(chǎn)品。

最小化風(fēng)險(xiǎn)的措施中有各種各樣的內(nèi)容，但是作為最基本的產(chǎn)品措施，實(shí)施下面的內(nèi)容是有必要的。首先，對于整個(gè)軟件，在產(chǎn)品加載的軟件變成可更新的結(jié)構(gòu)，使用開源軟件時(shí)，應(yīng)認(rèn)真考慮使用最新的穩(wěn)定版本的安裝。其次，關(guān)于驗(yàn)證信息，如ID和密碼的重要信息不能被寫入代碼，密碼字符串不會(huì)被保存完好。最后，關(guān)于診斷，在發(fā)布產(chǎn)品之前，需要進(jìn)行基于該漏洞的工具進(jìn)行診斷，以確認(rèn)沒有問題。

結(jié)語：2017年6月1日實(shí)施的《網(wǎng)絡(luò)安全法》進(jìn)一步編織了智能家電的"安全網(wǎng)"。然而，目前，智能家電市場還沒有統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。芯片，模塊，設(shè)備，應(yīng)用，云服務(wù)和其他制造商都在努力開發(fā)和改善智能家電，具有高安全系數(shù)和良好用戶體驗(yàn)的智能家電的旅程。該系統(tǒng)將首先掀起占領(lǐng)家電市場的旗幟。

參考文獻(xiàn)：

[1]祁志強(qiáng).智能家居的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].智能建筑，2008（12）：42-44.